1296年，意大利弗洛倫薩為了表達他們虔誠的信仰，決定建造一個比其他地方的教堂更美觀、更榮耀的神殿，他們給這座神殿取了一個名字，聖母百合大教堂。
但讓所有人沒想到的是，一百多年過去了，聖母百花大教堂還未完工，尤其是它的穹頂，已經停工近50年了。
這是為什麼呢？
聖母百花大教堂的穹頂的設計師是當時弗洛倫薩著名的建造師內裡·迪·菲奧拉萬蒂。
為了體現弗洛倫薩全體市民的信仰，也為了建造出來的教堂就會更加壯觀，內裡·迪·菲奧拉萬蒂提出了一個和以前的教堂完全不同的方案，不採用傳統的飛扶壁來建造穹頂。
不採用飛扶壁，支撐教堂的柱子就要加粗，與之相連的祭壇也會變大，那麼穹頂的平均直徑也會變大，經過粗略的估計，聖母百花大教堂的穹頂的直徑達到了驚人的143英尺6英寸，比羅馬萬神殿的穹頂還要大。
除了設計了一個非常大的穹頂以外，內裡還為穹頂的頂部設計了一個前所未有的“五分尖”。
如此複雜的穹頂給建造者帶來了許多難題，以至於到了1418年，仍然無法開工建設。
為了將聖母百花大教堂建造下去，弗洛倫薩教堂工程委員會決定進行一項競賽。
“想要為由大教堂工程委員會負責修建的大教堂主穹頂，包括為此穹頂的建造和完善相關的拱架、鷹架及其他構造或起重設施提出設計方案或製作模型的人。一旦方案被採納，設計者將獲得20弗洛林幣的獎金。”
這個競賽吸引了菲利波·布魯內萊斯基的注意。
那一年，菲利波41歲。
聖母百花大教堂
1.
菲利波出生於弗洛倫薩一箇中產階級家庭。
菲利波從小就對機械產生了濃厚的興趣，所以，在他15歲的時候，菲利波被父親送往朋友的金匠做飯當學徒。
在當時的弗洛倫薩，金匠是機械愛好者的首選，寶石鑲嵌，裝飾金箔，雕刻銀器，浮雕壓花都要靠金匠來完成，所以，對於喜歡機械的菲利波來說，接受金匠的訓練是再合適不過了。
菲利波也沒有讓父親失望，在金匠方面，他很快就表現出了過人的天賦，僅僅過了6年，就獲得了金匠師傅的稱號，又過了3年，菲利波就在著名的聖喬瓦洗禮堂的銅門競賽中名聲大噪。
那一年，菲利波僅僅24歲，年輕有為，前途無量。
但布魯內萊斯基的志向顯然不僅僅是建造一個銅門。
菲利波出生的時候，聖母百花大教堂就已經開始建造了，但作為教堂關鍵部分的穹頂卻一直沒有著落。
菲利波決定親自尋找解決的方案，所以競賽一結束，菲利波就去了羅馬考察歷史遺蹟，尤其是羅馬的建拱模式。
在羅馬，菲利波一呆就是13年。
在羅馬遊歷的13年裡，沒人知道菲利波都去了哪裡，都學到了什麼，人們知道的是，作為一名古羅馬古建築專家，菲利波在1417年剛回到弗洛倫薩就被請到參與大教堂的建造中了，並且和其他11名設計師一起，向教堂建設委員會提交了設計方案。
兩週後，菲利波開始建造模型。
菲利波
2
在模型設計階段，菲利波就顯現出了超乎常人的機械天分和一絲不苟的匠人精神。
他建造了的模型的拱頂的跨度超過了6英尺，整體高度達到了12英尺，最重要的是，這個穹頂模型沒有框架。
出了形式上創新以外，菲利波還請了當時著名的雕塑家多納泰羅和南尼親自在模型上進行雕刻。
1418年12月，模型正式進入評估階段，菲利波的模型理所當然受到了最大的關注。
但正如所有開創性的方案剛一提出都會遭遇質疑一樣，菲利波極具創新的穹頂設計方案受到了來自評委會的多方懷疑，他們不僅認為這個具有跨時代意義的穹頂根本不可能建成，還稱他為“胡言亂語的瘋子”。
沒人知道倍受嘲笑的菲利波是如何通過評委會的評選的，我們知道的是，經過了層層篩選之後，評委會最終還是將目光鎖定在了菲利波和洛倫佐兩個人身上。
就在此時，一個意外出現了。
大教堂北側祭壇的拱頂上出現了一道裂縫，評委會不得不推遲確定最終的設計方案的時間。
菲利波便趁機繼續完善自己的模型，他在穹頂的頂部增加了一個塔亭，還沿著這鼓座增加了一圈環形走廊，這無疑又增加了穹頂的建造難度。
1420年初，菲利波的穹頂設計方案終於贏得了教堂工程委員會的認可。
而這，僅僅是菲利波創造奇蹟的開始。
紐拉起重機
3
“我已經習慣了躁動不安的靈魂，每到夜深人靜之時，就讓我心中充滿憂慮。為了從這些痛苦的煩憂和哀傷的情緒中解脫出來，我會在自己的腦海中思考並建造某種人們聞所未聞的機器，它能夠挪動和提起重物，它能夠讓創造違法而絕妙的建築成為可能。”——阿尼奧洛·潘多爾菲尼
如果說建造一個能滿足足夠需要的隱形支撐是聖母百花大教堂的穹頂能否建成的關鍵，那麼如何將建造穹頂所必須的砂石運到幾百英尺的高空就成了擺在菲利波面前的第一個難題。
當時人們在建造建築物的時候，運送砂石一般用的是一個名叫“大輪子”的起重機。
說是起重機，其實就是一個巨大的繩軸，軸上的繩子需要通過一系列滑輪來收緊和放鬆。
因為轉動繩軸並不需要非常大的人力，所以“大輪子”只適合提升一些較輕的重物，而聖母百花大教堂的穹頂的建築材料為每塊1700磅重的砂岩條石，“大輪子”根本就提不起來。
建造一個新的起重機就成了當務之急。
為了解決這個難題，菲利波，這個天才機械師發明了一種名叫“牛拉起重機”的裝置。
“牛拉起重機”僅靠一兩頭牛就可以提起之前12頭牛才能提升的重量，其可變向齒輪這一革命性的創新更是超前了幾個世紀。
除了起重機，建造穹頂還需要精確的測量。
那時候也有一些測量工具，但這些測量工具和方法都來源於一千年前，並且從未進行過大的創新，所以方法較為原始和落後，比如測量牆壁是否垂直的做法就是在一個繩子上栓一個鉛球垂在空中。
這種測量方法對於垂直的牆面或許管用，但在牆壁既不是垂直也不是水平聖母百花大教堂面前，這種古老的測量方法顯然毫無用處。
魚骨式連接
4
為了精確地測量磚塊和巨型條石的擺放位置，菲利波發明了一種全新的測量方法：
將穹頂的中心位置標記出來以後，再從這個中心向穹頂的環形上拉一根繩子，並用沒有固定的一頭抵著穹頂的磚塊畫圈。
這實際上就是樑規的前身。
樑規就是當代砌磚工在給環形牆壁砌磚時使用的工具。樑規包括一個水平方向的木板，木板以被固定在牆壁曲度中心的直立的金屬棒為軸轉動。木板繞著軸心轉動時描繪出的弧線就是每層磚塊應當被擺放的位置。
雖然測量方法有了，但具體的砌磚方式也是一個難題。
由於穹頂是一圈一圈的呈同心圓結構的環形，所以在建成之前，獲得一些支撐是必要的，否則就有向內倒塌的危險。
為了避免這種危險的發生，菲利波發明了“魚骨式連接”：兩層穹頂的每一圈磚層上間隔相同距離的地方都要砌一些體積較大的與水平方向垂直的磚塊。
這種連接方式打破了水平方向的聯繫，將每層磚切分成幾小段，每段大概包括 5塊磚，這些小段都被其兩邊豎立放置的磚塊固定住了。
“魚骨式連接”最大的優點是將穹頂的薄弱部分和強力部分結合在了一起，也正是“魚骨連接”的發明讓建造巨型帶曲度的結構成為可能。
聖母百花大教堂
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1436年，等待了70年的聖母百花大教堂的穹頂終於建成。
為了建造穹頂之上的塔亭，菲利波又發明了一種新的起重機和吊車。
和“牛拉起重機”相比，這個新的起重機雖然較小，但有著能夠將重物鎖定在半空中的制動體系，而吊車則可以將吊上穹頂的大理石放到指定的地方。
在建造聖母百花大教堂的過程中，菲利波不僅創造了“牛拉起重機”，“精確測量磚塊和條石的方法“，“魚骨式連接”，“建造塔亭的吊車”等全新的發明外，還開創性的在穹頂內部造了一個從砌體裡凸出來的懸掛式腳手架。
這個腳手架不僅起著安全網的作用，還可以遮擋工人的視線，防止他們向下看，從而大大提高了工人的生命安全。
據統計，從1420年穹頂開始建造起，只有3名工人墜落身亡。這樣的安全記錄在那個年代可謂創造了一個奇蹟。
聖母百花大教堂穹頂壁畫
在那個沒有專利的年代，任何發明都可能很快的被剽竊，為了保護自己的發明，菲利波沒有留下任何圖紙或隻字片語，所以至今也沒有人知道這些偉大發明的靈感究竟來源何處，但不可否認的是，正是因為這些偉大的結構創新才使聖母百花大教堂得以建成。
今天，建築師已經成為了一個備受人們矚目的理想職業。
但我們不能忘記的是，在菲利波之前，人們對從事體力勞動的人普遍存有偏見，建築更是被人們貶低為最低級的四種技能之一。
古羅馬著名政治家塞涅卡就宣稱建築師不過就是一些手藝活，既無美感也無榮耀，是比“娛樂”更低級的工作。正是因為菲利波在聖母百花大教堂的一系列偉大的創新，建築師才能從“普通而低劣”的手藝變成居於文化事業核心位置的尊貴職業。
這也正是菲利波·布魯內萊斯基的偉大之處。